Đề tài Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5

¾ Pad4 = (4.5, 0) ¾ Pad3 = (6.5, 4.5) • Bạn có thể dùng các công cụ đo dạt như: Dimension, Measurement trong menu Tool để có thể tạo khoảng cách chính xác giữa các chân. • Ngoài ra bạn còn có thể vẽ thêm các đường bao (Obstacle) cho linh kiện, đây là đường ranh giới giữa các footprint để khi sắp xếp chúng không bị chồng chéo nhau. • Để vẽ đường bao bạn click vào biểu tượng Obstacle Tool, sau đó click phải chuột chọn New, giữ chuột trái đồng thời kéo đến các góc chân pad, đường bao bao quanh các chân pad. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 58 • Đầu tiên bạn đặt tên cho đường bao, sau đó chọn Place Outline tại ô Obstacle Type. Độ dày width tùy ý. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 59 Thường bạn chọn đường bao này nằm ở lớp Global Layer, tức thuộc tính Obstacle Layer là Global Layer. Cuối cùng click OK để lưu lại các định dạng cho footprint mới tạo. Bạn đã hoàn thành việc tạo 1 footprint mới không có sẵn trong thư viện của layout. Để nhanh hơn bạn có thể lướt qua thư viện của layout tìm những footprint tương tự footprint mà bạn cần tạo để sửa chữa cho phù hợp với thực tế rồi Save As nó lại, lưu lại trong thư viện mới mà bạn tạo cho dễ tìm kiếm. 2.2.4.3. Những chú ý khi tạo mới chân linh kiện Khi thiết kế footprint, ngoài việc bạn cần biết chính xác kích thước thực giữa các chân linh kiện để thiết kế kế đúng, còn phải biết kích thước của cả linh kiện để có thể bố trí khoảng cách giữa các linh kiện cho hợp lý. Một số kinh nghiệm chọn kích thước cho chân linh kiện: • Với các linh kiện thường như điện trở, tụ, diode … bạn chọn chân hình tròn (Round), đường kính là 1.8 đến 2.1, tùy loại linh kiện. • Chân 1 của IC hay các linh kiện có cực tính như tụ hoặc diode bạn nên chọn kiểu chân là hình vuông hoặc hình chữ nhật. • Với IC ta nên chọn chân hình Oval (với các chân 2 trở lên) và hình chữ nhật (đối với chân 1). Kích thước thường là 1.7mm Width và 2.2 mm Height. • Với các chân linh kiện to như chân của các JACK cắm, chân của đế IC có cần thì nên chọn bề Width(bề ngang) to ra một tí, cỡ 1.8mm. • Thực tế việc tạo ra linh kiện trong Capture quan trọng hơn rất nhiều lần so với việc tạo ra linh kiện trong Layout (hay Layout Plus). Bởi vì các linh kiện điện tử đều được sản xuất theo một số tiêu chuẩn nhất định, và các kiểu chân của linh kiện đã được định chuẩn. Do đó bạn chỉ cần sử dụng các chân layout có định dạng giống vậy đểsử dụng, không nhất thiết phải tạo ra các định dạng chân cho từng linh kiện riêng biệt. 2.2.5. Một số thao tác cần thiết trước khi Layout Trước khi đi vào các thao tác chính khi layout, bạn cần làm một vài việc nhỏ để giúp màn hình hiện thời dễ nhìn hơn. • Đầu tiên, bạn sẽ tắt DRC (Design Rule Check), bạn sẽ cần dùng chúng sau, nhưng không phải bây giờ. Sau khi tắt, khung chữ nhật nét đứt sẽ biến mất. • Những ký hiệu xuất hiện bên cạnh các linh kiện có thể không cần thiết nhưng chúng sẽ làm cho màn hình của chúng ta rối hơn. Có 2 cách để xóa chúng đi: ¾ Chọn Text Tool trên thanh công cụ, click chuột vào đoạn ký hiệu mà bạn muốn xóa đi, sau đó click chuột phải và chọn delete. ¾ Hoặc nếu bạn muốn xóa hoàn toàn các ký hiệu đi kèm, bạn làm như sau: Chọn lớp 23 AST như hình vẽ, sau đó tắt nó đi.(sử dụng phím “-”) Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 60 Sau đó màn hình sẽ xuất hiện như sau: 2.2.6. Thiết lập môi trường thiết kế 2.2.6.1. Thiết lập đơn vị đo và hiển thị Đây cũng là đơn vị thể hiện độ rộng của đường mạch in trong board mạch. Mục đích của vấn đề này là giúp cho người thiết kế quản lý được kích thước của các nets trong board mạch cũng như kích thước của board outline. Cách làm như sau: Vào Options >> System settings. Bạn sẽ thấy hộp thoại sau xuất hiện: Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 61 Ở đây bạn nên chọn đơn vị là Millimeters(mm). Ngoài ra ta còn có thể thiết lập lưới vẽ, đặt lưới nếu cần thiết ở khung Grids. 2.2.6.2. Đo kích thước board mạch Vào Tool >> Dimension >> Select Tool. Sau đó đo độ dài và độ rộng của đường bao. Mục đích của cách làm này là cho người thiết kế biết được board mạch mình thiết kế có kích thước thật bao nhiêu, để từ đó có những điều chỉnh hợp lý trong việc sắp xếp các linh kiện trong đường bao cho phù hợp với board mạch in mà mình đang có. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 62 Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 63 Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 64 2.2.6.3. Định nghĩa Layer Stack Để định nghĩa Layer Stack, bạn chọn Spreedsheet từ Toolbar Nhấp Layers để chọn lớp vẽ, ở đây bạn chọn lớp BOTTOM, click chuột phải chọn Properties. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 65 Chọn như sau: Nhấp chọn OK. 2.2.6.4. Thiết lập khoảng cách giữa các đường mạch Để thiết lập những luật về khoảng cách cho pads, tracks và vias. Bạn chọn Spreedsheet từ Toolbar. Chọn Strategy >> Route Spacing. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 66 Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 67 Từ menu pop up chọn Properties, bạn sẽ thấy: Ở đây bạn có thể điều chỉnh các thông số cho phù hợp. Cần chú ý đơn vị đo mà bạn đã thiết lập ở trên. Chọn OK. 2.2.6.5. Thiết lập độ rộng đường mạch in Bạn làm điều này để điều chỉnh độ rộng của các nets trong mạch khác nhau tùy theo chức năng của chúng. Ví dụ như: các đường nguồn, mass phải lớn hơn các nguồn tín hiệu, hay các đường ứng với mạch công suất thì bề rộng cũng phải lớn hơn bình thường… Muốn điều chỉnh các thông số này bạn có thể làm như sau: Vào Spreedsheet → Nets. Bôi đen tất cả: Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 68 Kích chuột phải chọn Properties: Min Width, Conn Width, Max Width là độ rộng của nets mạch in. Không nên để 3 giá trị này bằng nhau, vì khi đi mạch máy sẽ tự động điều chỉnh độ rộng của nets. Khi ít đất thì nó chọn Min, khi nhiều sẽ chọn Max, như vậy sẽ linh hoạt hơn. 2.2.6.6. Vẽ Board Outline Board Outline là đường bao ngoài cho tất cả các linh kiện và các đường mạch trong mạch in. Để vẽ bạn tiến hành như sau: • Click chuột vào Obstacle Tool, sau đó click vào một góc mà bạn muốn vẽ Outline, con chuột chuyển thành dấu cộng nhỏ, click phải, chọn Properties sẽ hiện ra hộp thoại sau: Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 69 • Bạn chọn như hình vẽ. Sau đó chọn OK. • Click vào 4 góc của khung mà bạn muốn vẽ, sau đó nhấn ESC. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 70 2.2.7. Sắp xếp linh kiện lên board mạch Việc bố trí linh kiện lên board mạch là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến độ ổn định, dễ vẽ và thẩm mĩ,v.v…của board mạch. Bạn có thể sắp xếp linh kiện bằng tay hoặc sử dụng chức năng tự động sắp xếp của Layout Plus. 2.2.7.1. Sắp xếp linh kiện bằng tay Nhấp chuột vào biểu tượng Component Tool trên thanh công cụ. Để di chuyển linh kiện nào ta nhấp chuột vào linh kiện đó, sau đó, khi nhả chuột ra và di chuyển thì linh kiện cũng sẽ di chuyển theo. Đến vị trí cần đặt linh kiện thì nhấp chuột một lần nữa, và linh kiện sẽ được cố đinh. Sau khi sắp xếp một lúc ta được như sau: Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 71 2.2.7.2. Sắp xếp linh kiện tự động Đầu tiên bạn cần phải cố định một số linh kiện mà bạn muốn nó được đặt ở một vị trí xác định, tránh bị thay đổi vị trí trong quá trình auto. Di chuyển linh kiện đến vị trí xác định, nhấp chuột phải chọn Lock. Sau khi đã cố định được các linh kiện theo yêu cầu, chọn Auto >> Place >> Board. 2.2.8. Vẽ mạch Layout Plus hỗ trợ cả 2 chức năng vẽ tự động và vẽ bằng tay. Thông thường nên kết hợp cả 2 chức năng này, vì khi vẽ tự động đôi khi sẽ có những đường mạch rất phức tạp, lúc đó ta nên điều chỉnh lại bằng tay. 2.2.8.1. Vẽ tự động Vào Auto >> Auto Route >> Board, Layout Plus sẽ tự động vẽ mạch. 2.2.8.2. Vẽ bằng tay Chọn Edit Segment Mode. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 72 Kích vào dây muốn vẽ, lúc đó dây sẽ gắn với con trỏ, rê chuột để tạo đường mạch, kích trái chuột để cố định đường mạch. Để đổi hướng đường đi của mạch: kích vào cuối đoạn dây, sau đó đổi theo hướng mà bạn muốn vẽ. Sau khi vẽ xong, nhấn ESC để kết thúc. Nhấp F5 để refresh bản mạch. Sau khi vẽ, bạn sẽ được như sau: 2.2.9. Hoàn thiện bản mạch Đến đây, bạn đã hoàn thành mạch in về mặt cơ bản. Trong phần này bạn sẽ tiến hành một số thao tác cuối cùng trước khi xuất mạch in. 2.2.9.1. Chèn một đoạn text vào mạch in Chọn Text Tool từ thanh công cụ. Click phải vào màn hình chọn New. Hộp thoại Text Edit hiện ra, trong khung Text String gõ nội dung cần chèn. Lưu ý: nếu bạn làm mạch in thủ công thì click chọn Mirrored để khi ủi không bị ngược. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 73 Chọn OK. Di chuyển đoạn text đến vị trí cần chèn, click chuột. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 74 2.2.9.2. Phủ đồng cho mạch in Mục đích của vấn đề này là để chống nhiễu cho mạch điện. Cách làm như sau: • Chọn Obstacle Tool. Nhấp chuột vào khung mạch, con chuột co thành dấu cộng nhỏ thì click phải, chọn Property. • Màn hình sẽ xuất hiện hộp thoại Edit Obstacle. • Trong khung Obstacle Type chọn: Copper Pour. • Trong khung Obstacle Layer chọn lớp cần phủ Copper Pour: có thể là TOP hay BOTTOM. • Trong khung Net Attachment thì chọn là GND hoặc POWER, tùy theo bạn muốn phủ theo GND hay POWER. • Nhấn OK. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 75 2.2.9.3. Kiểm tra lỗi Sau khi vẽ xong bạn cần kiểm tra lại sự đúng đắn của mạch điện bằng cách click chuột vào DRC trên thanh công cụ. Nếu mạch có lỗi hoặc cảnh báo (bằng những vòng tròn màu đỏ) thì bạn phải sửa hết các lỗi thì mạch in thì thiết kế mới không đảm bảo bị chạm nhau. 2.2.10. In mạch Layout Để in mạch Layout vừa vẽ, bạn thực hiện các bước sau: • Chọn Option >> Post Process Settings Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 76 • Nhấp chuột phải vào lớp muốn in (vd: lớp BOTTOM), chọn Preview Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 77 • Vào menu File, chọn Print/Plot • Chọn như trên, nhấp chọn OK. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 78 Kết quả bạn đạt được là: Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice  3.1. Giới thiệu Orcad Pspice 3.1.1. Chức năng của Pspice Orcad là một chương trình ứng dụng gồm đầy đủ các công cụ cho một người thiết kế mạch. Ngoài công cụ để vẽ mạch nguyên lí, vẽ mạch in, Orcad bao gồm cả chương trình mô phỏng khá mạnh, được biết đến với tên Orcad Pspice. Pspice là một chương trình mô phỏng hoạt động của một mạch điện tử. Điều này cho phép bạn có thể kiểm tra khả năng hoạt động của môt mạch vừa thiết kế trước khi tiến hành vẽ mạch in và làm việc với các linh kiện thật. Pspice có thể mô phỏng mạch tương tự, mạch số hoặc mạch hỗn hợp cả các linh kiện tương tự và số. Đây là một trong những ưu điểm quan trọng của Pspice. Bạn có thể mô phỏng một mạch từ chính cửa sổ Capture hoặc Capture CIS, hoặc cũng có thể mô phỏng từ các cửa sổ của Pspice. Sau khi tiến hành cài đặt Orcad, từ thanh start, vào menu Orcad bạn có thể thấy có rất nhiều mục đều có chữ Pspice. Mỗi mục ứng với một cửa sổ riêng biệt và mỗi cửa sổ cho phép bạn làm việc với các dạng mô phỏng khác nhau. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 80 Nếu bạn chọn mục Pspice bạn chỉ có thể mô phỏng một mạch tương tự, nhưng nếu chọn mục Pspice A/D bạn có thể mô phỏng mạch tương tự, mạch số, hoặc mạch hỗn hợp gồm các linh kiện tương tự và số. Pspice A/D được thiết kế gồm các vòng lặp hồi tiếp song song để bạn có thể mô phỏng một mạch hỗn hợp gồm cả linh kiện số và tương tự một cách riêng lẻ. Bên cạnh Pspice và Pspice A/D, bộ công cụ Orcad cũng bao gồm một số công cụ thêm vào để quan sát khả năng hoạt động và đánh giá độ tin cậy của bản thiết kế trước khi chuyển đổi nó thành sản phẩm thực. Ví dụ như Pspice smoke analysis cho phép người sử dụng mô phỏng mạch theo phân tích smoke dùng phân tích mạch với những điều kiện nguy hiểm nhất (stress conditions) của linh kiện. Hoặc Pspice Optimizer dùng để cân chỉnh các số liệu trong bản thiết kế sao cho phù hợp với điều kiện thực tế, giúp người thiết kế quan sát xem mạch vừa thiết kế có đạt được các mục tiêu hoạt động mà họ đặt ra hay không. Ngoài ra còn có các công cụ nâng cao cho các công cụ vừa kể trên, dùng cho mục đích rộng hơn khi thiết kế mạch sát với thực tế và yêu cầu nhiều linh kiện hơn. Orcad được đưa ra với 2 bản chính thức, bao gồm bản full dành cho mục đích thương mại và bản lite dành cho sinh viên, được cung cấp miễn phí. Nếu sử dụng bản Lite thì rất ít linh kiện, và việc mô phỏng sẽ gặp nhiều khó khăn, ngoài ra trong bản thiết kế cũng giới hạn số lượng linh kiện, rất khó để thiết kế các mạch lớn. Do đó trong tài liệu này trình bày cách mô phỏng sử dụng bản Orcad full. Pspice chỉ cho phép mô phỏng trong số lượng các linh kiện có sẵn trong thư viện cung cấp kèm theo sản phẩm. Việc tạo linh kiện mới tuy thực hiện được nhưng rất phức tạp, do đó sẽ không trình bày kĩ trong tài liệu này. Tuy nhiên, thư viện của Pspice rất lớn, cho phép người thiết kế có thể mô phỏng lên đến 16.000 linh kiện tương tự và 1.600 linh kiện số, do đó với người sử dụng hoàn toàn có thể yên tâm sử dụng Pspice để mô phỏng hầu hết các loại mạch thông thường. Trong nội dung tài liệu này, do thời gian có hạn và kinh nghiệm sử dụng Orcad Pspice chưa nhiều nên chỉ giới thiệu một số chức năng cơ bản của Orcad Pspice. Những chức năng nâng cao và phân tích thực tế (Smoke hay Optimizer) chưa thể nghiên cứu rõ ràng nên không đưa vào tài liệu này. 3.1.2. Ưu điểm của Pspice với một số phần mềm mô phỏng thông dụng Pspice là phần mềm mạnh về mô phỏng tương tự, phân tích dạng sóng. Mặc dù thư viện linh kiện của Pspice khá lớn nhưng thiếu những linh kiện hiển thị trực quan nên rất khó quan sát mạch số. Tuy nhiên phần phân tích mạch tương tự của Pspice thì khá đầy đủ, thư viện linh kiện nhiều và cho nhiều dạng phân tích đáp ứng yêu cầu thực tế nên có thể sử dụng hiệu quả trong việc thiết kế mạch thực tế. Hiện nay, phần mềm mô phỏng khá nổi tiếng là Proteus. Đây là phần mềm mạnh về mô phỏng vi điều khiển. Orcad Pspice thì không mô phỏng được vi điều khiển. Tuy nhiên về thư viện linh kiện thì Orcad Pspice nhiều hơn và vì thế khả năng mô phỏng cũng đạt hiệu quả hơn, nhất là đối với dạng mạch tương tự. Phần mềm Protel cũng có phần mô phỏng tương tự như Orcad Pspice, và cũng có thể lấy thư viện linh kiện từ Orcad sang nên khả năng mô phỏng cũng tương đối mạnh. Tuy nhiên dạng phân tích của Protel thì không đa dạng bằng. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 81 3.2. Lí thuyết 3.2.1. Các công cụ hỗ trợ cho việc mô phỏng 3.2.1.1. Orcad Capture Đây là công cụ để chuẩn bị bản vẽ cho việc mô phỏng. Trong cửa sổ của Orcad Capture người sử dụng có thể làm những công việc sau để phục vụ cho việc mô phỏng: • Tạo một project mới. • Vẽ mạch. • Thiết lập thông số cho các linh kiện trong mạch. • Thiết lập dạng sóng đầu vào. • Thiết lập chế độ và các tham số để mô phỏng. • Chọn điểm để mô phỏng. 3.2.1.2. Simulus Editor Đây là công cụ để định dạng dạng sóng đầu vào của mạch, công cụ này cho phép người sử dụng tự định dạng dạng tín hiệu biến đổi theo thời gian được dùng trong quá trình mô phỏng. Để chọn công cụ này, bạn làm như sau: Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 82 Cửa sổ của công cụ này sẽ xuất hiện, bạn chọn biểu tượng để tạo một dạng sóng mới: Để tạo dạng sóng bạn chọn biểu tượng , hộp thoại sau sẽ hiện ra: Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 83 Bạn gõ tên của dạng sóng mới, và chọn dạng sóng cần thiết lập. Với Stimulus Editor bạn có thể thiết lập các dạng sóng sau: • Các dạng sóng tương tự: sóng sin, xung, sóng theo hàm mũ, sóng PWL(piecewise linear), SFFM (single-frequency FM). • Với dạng sóng số: xung đồng hồ đơn giản, đến các tín hiệu xung phức tạp và chuỗi bus. Sau khi chọn dạng sóng, bạn sẽ thiết lập thông số cho dạng sóng mới, bấm Ok, một hộp thoại khác hiện ra. Bạn thiết lập các thông số cho dạng sóng mới, sau đó bấm apply, bạn sẽ được dạng sóng mới. Ví dụ với các thông số như sau sẽ có dạng sóng mới tạo là: Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 84 Riêng đối với dạng sóng tương tự PWL và các dạng sóng số, Stimulus Editor cho phép bạn tự vẽ dạng sóng mà không cần hộp thoại thiết lập thông số, bằng cách nhấp chuột vào các điểm ngay trên màn hình hộp thoại Stimulus Editor. 3.2.1.3. Model Editor Đây là công cụ giúp người sử dụng nạp vào các thông số của linh kiện để phục vụ cho quá trình mô phỏng, những linh kiện này phải có trong thư viện của Orcad Pspice hoặc Orcad Capture, người sử dụng chỉ thay đổi các thông số của linh kiện, kèm theo đó là thay đổi các đặc tuyến của linh kiện. Các thông số nạp vào có thể lấy từ datasheet của linh kiện. Để chọn công cụ này bạn làm như sau: Từ cửa sổ của Model editor bạn chọn biểu tượng để chọn linh kiện, sau đó thay đổi thông số linh kiện bằng cách điền các thông số vào bảng xuất hiện trong hộp thoại: Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 85 Có 2 cách để thay đổi thông số linh kiện, dùng đặc tuyến và dùng bảng tham số: Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 86 Tổng kết lại, để chuẩn bị cho việc mô phỏng bạn cần có các công cụ tạo ra một số file dữ liệu, có thể tổng kết như hình vẽ: 3.2.2. Mô phỏng 3.2.2.1. Mô phỏng từ cửa sổ CAPTURE Để mô phỏng một mạch hoàn toàn mới, chưa có lưu trong Orcad 10.5, bạn mở cửa sổ Capture: Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 87 • Từ cửa sổ Capture, chọn biểu tượng để tạo một project mới, hộp thoại sau hiện ra: Bạn chọn tên cho project, chọn Analog or Mixed A/D để định dạng file mô phỏng (nếu không chọn như trên thì file tạo ra sẽ không mô phỏng được), rồi bấm OK. Một hộp thoại khác hiện ra: Nếu file mô phỏng tạo mới hoàn toàn không kèm theo hay thừa hưởng từ một file có sẵn nào thì bạn chọn Create a blank project rồi bấm OK. Như vậy bạn đã tạo ra một file mô phỏng mới. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 88 • Sau khi vẽ mạch (phần vẽ mạch đã được hướng dẫn trong chương 1), bạn chọn file >> save hoặc bấm Ctrl+S hoặc chọn biểu tượng để lưu mạch vừa vẽ, bạn chọn tab Pspice >> New simulation profile để thiết lập thông số cho quá trình mô phỏng, một hộp thoại như sau hiện ra: Bạn đánh tên của file mô phỏng sẽ tạo, nếu không sử dụng file đính kèm bạn chọn none như hình vẽ, nếu sử dụng file đính kém bạn chọn biểu tượng rồi chỉ đến đường dẫn đến file đính kèm. Sau đó bạn chọn Create để tạo file mô phỏng. Hộp thoại sau sẽ hiện ra, đây là hộp thoại thiết lập thông số cho quá trình mô phỏng: Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 89 • Chọn dạng mô phỏng từ tab Analysis. Nếu là mô phỏng số thì chọn tab Options rồi chọn Gate-level simulation từ hộp Category như hình vẽ: • Sau khi thiết lập đầy đủ thông số cho quá trình mô phỏng, chọn dạng mô phỏng, bạn bấm OK, file hiện thời của bạn đã là một file mô phỏng. (Việc chọn dạng mô phỏng nào, thiết lập ra sao sẽ trình bày trong từng loại mô phỏng ở phần Các dạng mô phỏng.) • Lúc này, bạn có thể sửa chữa mạch của mình nhưng sau đó phải thiết lập lại thông số cho file mô phỏng như trên. • Tiếp theo bạn mở Pspice >> Marker và chọn một trong những loại công cụ có sẵn để đặt vào điểm cần quan sát khi mô phỏng. Việc chọn loại marker nào tuỳ thuộc vào loại thông số (dòng hay áp ...) bạn muốn xem ở cửa sổ Probe. • Sau khi đặt các Marker, bạn chọn Run từ tab Pspice hoặc bấm F11 để bắt đầu mô phỏng. Nếu không có lỗi gì xuất hiện thì bạn sẽ nhận được một cửa sổ Pspice hiển thị dạng sóng hoặc các thông số cần mô phỏng. • Nếu có lỗi xảy ra, bạn có thể xem lỗi hiển thị ngay phía dưới khung cửa sổ Pspice mới mở: Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 90 • Lúc này bạn có thể sửa lỗi rồi tiếp tục mô phỏng như trên. • Nếu thành công bạn sẽ nhận được một cửa sổ Pspice có dạng sóng kiểu như sau: Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 91 3.2.2.3. Mô phỏng sử dụng cửa sổ Pspice hoặc Pspice A/D 3.2.2.3.1. Các bước thực hiện Trong phần này bạn có thể thực hiện mô phỏng từ cửa sổ Pspice với một file chứa mạch đã được vẽ sẵn. • Mở cửa sổ Pspice hoặc Pspice A/D (nếu bạn muốn mô phỏng một mạch số hoặc một mạch hỗn hợp gồm cả linh kiện số và tương tự): • Trong cửa sổ Pspice (hoặc Pspice A/D) bạn chọn File >> New >> Simulation profile để tạo ra một file mô phỏng. Lúc này hộp thoại sau sẽ hiện ra: Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 92 Bạn đánh tên file mô phỏng sẽ tạo vào ô Profile name, và đánh tên file có chứa mạch mà bạn cần mô phỏng vào ổ Inherit from an existing profile (đây phải là một file Pspice thì mới thực hiện mô phỏng được), rồi bấm Create. • Hộp thoai Simulation setting sẽ hiện ra, bạn thiết lập thông số để mô phỏng như trong phần mô phỏng từ cửa sổ Capture, rồi bấm OK. • Sau đó, bạn chọn Run từ menu Simulation để chạy file mô phỏng. 3.2.2.3.2. Xác định lại loại phân tích từ một file mô phỏng có sẵn Bạn cũng có thể định dạng lại file đang chạy để thực hiện một dạng mô phỏng khác, hoặc với một tham số mô phỏng khác. Từ cửa sổ Pspice bạn thực hiện các thao tác như trong phần 2.2.2.3.1. để mở file cần mô phỏng. Để thiết lập lai thông số cho việc mô phỏng, bạn chọn Edit profile từ menu Simulation. Hộp thoại Simulation settings sẽ hiện cho phép bạn chọn lại dạng mô phỏng mong muốn. Như vậy về cơ bản việc thiết lập thông số cho các loại mô phỏng là như nhau, chỉ khác trong phần thiết lập thông số trong hộp thoại Simulation settings. Do đó, từ phần này trở đi, khi thiết lập loại mô phỏng, tôi chỉ nhắc các phần thiết lập từ hộp thoại Simulation settings mà thôi. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice  Nhóm 1 – Lớp 04ĐT1 Page 93 3.2.3. Các dạng phân tích cơ bản Pspice có thể thực hiện cả dạng mô phỏng tương tự, mô phỏng số và mô phỏng hỗn hợp gồm cả linh kiện tương tự và số. Đối với mạch số, Pspice chỉ hỗ trợ mô phỏng linh kiện số theo dạng phân tích Transient cơ bản, bao gồm cả dạng phân tích worst-case (gồm 2 trường hợp min-max). Đối với mạch hỗn hợp thì tất cả các dạng phân tích dưới đây đều được thực hiện. Pspice có thể thực hiện các dạng phân tích sau: • Phân tích DC, AC và transient: các dạng phân tích dáp ứng của mạch đối với những đầu vào khác nhau. • Phân tích Monte Carlo, sensitivity, worst-case, và parametric: để phân tích sư thay đổi của mạch đối với các giá trị khác nhau của các linh kiện, thành phần trong mạch. • Phân tích Digital worst-case timing: dùng để phân tích những vấn đề về thời gian chỉ xảy ra do sự truyền tín hiệu nhanh hoặc chậm. Các loại phân tích của Pspice: Loại phân tích Lựa chọn trong Analysis type Biến phân tích Phân tích DC Điểm phân cực Đặc tuyến truyền đạt tín hiệu nhỏ DC Độ nhay